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Varia

Modéliser la croissance des populations mutualistes : une question scientifique complexe

Olivier Perru
p. 223-251

Résumés

Le but de cet article est une analyse épistémologique des modèles du mutualisme. À partir de l’analyse Lotka-Volterra, nous chercherons les caractéristiques et les insuffisances épistémologiques de cette famille de modèles. Le travail mathématique de Vito Volterra était une réponse à une situation écologique, la rupture de l’équilibre d’espèces en compétition, considérées comme des espèces « associées ». À partir des équations décrivant les variations de ces populations en compétition, un simple changement de signe suffit pour obtenir les équations décrivant les variations d’effectifs des populations mutualistes. En termes de modélisation, le mutualisme resta longtemps ignoré face au développement des modèles de compétition. Les modèles Lotka-Volterra appliqués au mutualisme aboutissent à un point d’équilibre lorsque les croissances relatives des deux populations sont les mêmes. Des modèles cherchent à distinguer les formes obligatoires et facultatives de mutualisme ; l’existence d’un point d’équilibre et le caractère dominant du mutualisme biologique (obligatoire ou facultatif) sont requis pour la validité de ces modèles. C est ce qui fait leur limite. Depuis la fin des années 1990, divers chercheurs ont mis au point des modèles plus réalistes en termes biologiques, c est-à-dire admettant un passage possible du parasitisme au mutualisme, dans un continuum et selon les densités des deux partenaires. D’un point de vue épistémologique, ces modèles demeurent relatifs au niveau populationnel, donc à l’étude des populations biologiques, ils demandent à être complétés par une analyse du même phénomène biologique au niveau individuel.

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Plan

1 Introduction
2 À partir des travaux de Lotka et de Volterra : vers une tentative de modéli­sation
3 Modélisations mutualistes en écologie des populations
4 Autres modèles du mutualisme (1998-2007)
4.1 Représenter des dynamiques de transition, Hernandez, 1998
4.2 Un modèle de continuité mutualisme — compétition
4.3 Un modèle mathématique de bifurcation développé par Wendy G. Graves et al. (2006)
5 Conclusion

Aperçu du début du texte

1 Introduction

La perspective de cet article est de faire une analyse épistémologique de quelques travaux scientifiques sur le mutualisme qui nous paraissent signifiants en tant qu’ils ont cherché à donner des modèles mathématiques de ce phénomène biologique. Nous présenterons en premier lieu une base commune de ces modèles du mutualisme qui est l’application directe au mutualisme du modèle dit de Lotka et Volterra (II). Nous décrirons ensuite les divers affinements de cette approche dans les années 1970-1980, qui aboutissent à préciser des modèles de mutualisme obligatoire ou facultatif, des modèles tenant compte de l’effectif maximal et de l’ensemble des facteurs qui conditionnent la croissance de la population (III). Enfin, toujours sur la même base et dans la même famille de modèles, nous analyserons certains travaux qui intègrent à leur objet la continuité du mutualisme et de la compétition, les dynamiques de transition, et également la possibilité d’intégrer dans la famille de ...

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Pour citer cet article

Référence électronique

Olivier Perru, « Modéliser la croissance des populations mutualistes : une question scientifique complexe », Philosophia Scientiæ [En ligne], 15-3 | 2011, mis en ligne le 01 octobre 2014, consulté le 20 mai 2013. URL : http://philosophiascientiae.revues.org/697 ; DOI : 10.4000/philosophiascientiae.697

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Auteur

Olivier Perru

EMA S2HEP, Sciences, Société, Historicité, Education, Pratiques - Université de Lyon, Université Lyon 1 (France)

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Droits d’auteur

Tous droits réservés

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